Dự báo tài nguyên khoáng sản sa khoáng titan đới ven biển tỉnh bình định dựa trên dị thường phóng xạ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN SINH DỰ BÁO TÀI NGUYÊN KHỐNG SẢN SA KHỐNG TITAN ĐỚI VEN BIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH DỰA TRÊN DỊ THƢỜNG PHÓNG XẠ Chuyên ngành: Địa chất khống sản & thăm dị Mã số: 11330376 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÕNG ĐÀO TẠO SĐH Độc lập –Tự –Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 06 năm 2014 NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Văn Sinh Phái: nam Ngày, tháng, năm sinh: 25/01/1983 Nơi sinh: Bình Định Chun ngành: Địa chất khống sản & thăm dị MSHV: 11330376 I TÊN ĐỀ TÀI: Dự báo tài nguyên khoáng sản sa khống titan đới ven biển tỉnh Bình Định dựa dị thường phóng xạ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Thu thập số liệu đo phóng xạ gamma mặt đất, xây dựng phương trình hồi quy thành lập sơ đồ đẳng trị gamma; sơ đồ phân bố hàm lượng khống vật hữu ích chứa titan; qua khoanh định diện tích phân bố tài ngun sa khống titan có hàm lượng tối thiểu hàm lượng khoáng vật Ilmenite, Rutin, Zircon, Monazite theo dị thường phóng xạ - Tính hiệu phương pháp so với phương pháp khối địa chất; qua góp phần nâng cao hiệu phương pháp III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/08/2013 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2014 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS Võ Ngọc Anh TS Bùi Trọng Vinh Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 06 năm 2014 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN TS Võ Ngọc Anh TS Bùi Trọng Vinh TRƢỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS Bùi Trọng Vinh LỜI CẢM ƠN Cho đến ngày hôm nay, luận văn hoàn thành mục tiêu đề Để kết nổ lực cố gắng thân cịn có hướng dẫn, giúp đỡ thầy cô, đồng nghiệp bạn bè Lịng kính trọng cảm ơn chân thành tơi xin gửi đến TS Võ Ngọc Anh, người thầy dạy tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn cao học Chân thành cảm ơn TS Bùi Trọng Vinh, người dạy từ lên lớp tận tình hướng dẫn; lời cảm ơn xin gửi đến quý thầy cô môn Địa chất môi trường, khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí, trường đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh Xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn Đức Quận lãnh đạo Đoàn Địa chất 505 – Liên Đoàn Địa chất Trung Trung Bộ anh chị, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện cho tơi có thời gian tập trung học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn này; Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn anh chị, bạn học viên cao học khóa 2011 nhiệt tình giúp đỡ tơi hồn thành luận văn cao học Xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn “Dự báo tài nguyên khoáng sản sa khống titan đới ven biển tỉnh Bình Định dựa dị thường phóng xạ” bao gồm chương kèm theo 10 bảng biểu, 17 hình ảnh thể 64 trang A4 Luận văn thực dựa sở tài liệu tin cậy Dựa giá trị cường độ phóng xạ gamma mặt đất, thành lập phương trình hồi quy, qua khoanh định diện tích phân bố tài ngun sa khống titan có hàm lượng tối thiểu; đồng thời xác định hàm lượng khống vật có ích sa khống titan Ilmenite, Rutil, Zircon Monazite theo dị thường phóng xạ Áp dụng phương pháp cho hai khu vực Tân Thành Lộ Diêu, tỉnh Bình Định đạt hiệu rõ rệt, phù hợp với công tác tìm kiếm, thăm dị địa chất; qua góp phần nâng cao hiệu phương pháp cơng tác tìm kiếm khống sản sa khống tintan đới ven biển nói chung Bình Định nói riêng ABSTRACT The thesis “ Predicting about mineral resources of titanium placer in littoral of Binh Dinh Province is based on radioactive anomalies” includes chapters, 10 spreadsheets and 17 figures which are shown 64 papers of A4 The thesis is done from basis of reliable data such as: value of gamma radioactive intensity on ground, establishing regression equations; thereby area of distribution of mineral resources of titanium placer is defined which has minimum contents At the same time, contents of useful mineral in titanium placer such as: Ilmenite, Rutil, Zircon Monazite are also defined following radioactive anomalies Application of this method in two areas: Tan Thanh and Lo Dieu in Binh Dinh Provine has achieved explicit effects, conformed to work of search and geologic exploration; thereby efficiency of this method is improved in work of search for minerals of titanium placer in littoral generally and Binh Dinh Provine particularly LỜI CAM ĐOAN Dựa giá trị cường độ phóng xạ gamma mặt đất, xác định hàm lượng khống vật có ích sa khống titan Ilmenit, Rutil, Zircon Monazite; đồng thời khoanh định diện tích phân bố tài ngun sa khống titan có hàm lượng tối thiểu Tác giả xin cam đoan kết đạt luận văn mới, tác giả thực chưa công bố công trình nghiên cứu nào! MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI CƠ SỞ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÀ NHÂN VĂN TỈNH BÌNH ĐỊNH 1.1.ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN .4 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3.Đặc điểm khí hậu 1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI VÀ NHÂN VĂN 1.2.1 Đặc điểm kinh tế 1.2.2 Đặc điểm xã hội, nhân văn 1.2.3 Tổ chức hành .9 1.2.4 Đặc điểm dân số 1.2.5 Đặc điểm giao thông CHƢƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT - ĐỊA VẬT LÝ VEN BIỂN BÌNH ĐỊNH .11 2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐỚI VEN BIỂN BÌNH ĐỊNH .11 2.1.1 Địa tầng 11 2.1.2 Magma xâm nhập 12 2.1.3 Địa mạo 13 2.1.3.1 Địa hình xâm thực bóc mịn 13 2.1.3.2 Địa hình tích tụ .14 2.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT - KHOÁNG SẢN 15 2.2.1 Giai đoạn trước năm 1954 15 2.2.2 Giai đoạn từ năm 1954 đến năm 1975 15 2.2.3 Giai đoạn từ tháng 5/1975 đến 1995 16 2.2.4 Giai đoạn từ năm 1996 đến 17 2.3 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ QUẶNG SA KHOÁNG TITAN .17 2.3.1 Nguồn gốc q trình thành tạo quặng sa khống titan 17 2.3.2 Cấu trúc địa chất mỏ quặng sa khoáng titan .18 2.3.3 Sự phân bố thân quặng sa khoáng titan .19 2.4 THÀNH PHẦN VẬT CHẤT VÀ SỰ PHÂN BỐ KHOÁNG VẬT 20 2.4.1 Thành phần khoáng vật quặng sa khoáng titan .20 2.4.2 Mơ tả số khống vật quặng hữu ích 21 2.4.2.1 Ilmenite (FeTiO3) 21 2.4.2.2 Zircon (ZrSiO4) 21 2.4.2.3.Rutin (TiO2) .22 2.4.2.4 Monazite [(LnCETh)(PO4)] Xenotim (LnYPO4) 22 2.4.3 Đặc điểm phân bố khống vật hữu ích quặng titan 23 2.4.3.1 Hàm lượng khống vật hữu ích .23 2.4.3.2 Đặc trưng phân bố thống kê 23 2.4.3.3 Quan hệ tương quan khoáng vật hữu ích 24 2.4.3.4 Hàm lượng khống vật hữu ích theo chiều dày thân quặng 25 2.4.3.5 Thành phần vật chất khoáng vật phóng xạ 25 2.4.4 Hàm lượng tối thiểu khống vật hữu ích quặng sa khống titan .27 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP PHÓNG XẠ MẶT ĐẤT PHỤC VỤ TÌM KIẾM QUẶNG SA KHỐNG TITAN ĐỚI VEN BIỂN BÌNH ĐỊNH .28 3.1 TÌNH HÌNH ÁP DỤNG CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÓNG XẠ GAMMA MẶT ĐẤT VÀ MỘT SỐ HẠN CHẾ 28 3.2 PHƢƠNG PHÁP PHÓNG XẠ GAMMA MẶT ĐẤT 29 3.2.1 Phương pháp khảo sát thực địa .29 3.2.2 Phương pháp xử lý phân tích tài liệu 30 3.2.2.1 Xác định phơng phóng xạ .30 3.2.2.2 Xác định dị thường phóng xạ 30 3.3.1 Xác định hàm lượng khống vật có ích quặng titan 31 3.3.2 Khoanh nối diện tích có triển vọng quặng sa khống titan 32 3.3.3 Đánh giá độ tin cậy phương pháp dự báo .32 3.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ ĐẶC ĐIỂM TRƢỜNG PHÓNG XẠ GAMMA TRÊN MƠ HÌNH THÂN QUẶNG SA KHỐNG TITAN 32 3.4.1 Cường độ phóng xạ gamma thân quặng sa khống titan khơng lớp phủ 33 3.4.2 Cường độ phóng xạ gamma tập thân quặng sa khoáng titan .35 3.4.3 Cường độ phóng xạ gamma quặng sa khống titan có lớp phủ 37 3.5 ĐẶC TRƢNG HÀM LƢỢNG CÁC NGUYÊN TỐ PHÓNG XẠ .37 CHƢƠNG 4: DỰ BÁO TÀI NGUYÊN SA KHOÁNG TITAN ĐỚI VEN BIỂN BÌNH ĐỊNH .40 4.1 MỎ SA KHOÁNG TITAN TÂN THÀNH .40 4.1.1 Đặc điểm địa chất - địa mạo trường phóng xạ mỏ Tân Thành .40 4.1.1.1 Đặc điểm địa chất 40 4.1.1.2 Đặc điểm địa mạo 40 4.1.1.3 Công tác thực địa 41 4.1.2 Xây dựng phương trình hồi quy 42 4.1.3 Dự báo diện tích hàm lượng khống vật sa khống titan 47 4.1.3.1 Diện tích sa khống titan có hàm lượng tối thiểu 47 4.1.3.2 Hàm lượng triển vọng khống vật sa khống titan 50 4.1.4 Tính hiệu phương pháp phóng xạ so với phương pháp khối địa chất .51 4.2 MỎ SA KHOÁNG TITAN LỘ DIÊU .53 4.2.1 Đặc điểm địa chất - địa mạo trường phóng xạ mỏ Lộ Diêu 53 4.2.1.1 Đặc điểm địa chất 53 4.2.1.2 Đặc điểm địa mạo 53 4.2.1.3 Công tác thực địa 54 4.2.2 Dự báo diện tích hàm lượng khống vật sa khống titan 55 4.2.2.1 Diện tích sa khống titan có hàm lượng tối thiểu 56 4.2.2.2 Hàm lượng triển vọng khoáng vật sa khống titan 59 4.2.3 Tính hiệu phương pháp phóng xạ so với phương pháp khối địa chất .61 KẾT LUẬN .62 TÀI LIỆU THAM KHẢO .63 i DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Đặc điểm hình thái tiềm trữ lượng quặng sa khoáng titan ven biển Bình Định 20 Bảng 2.2 Hàm lượng khống vật hữu ích quặng sa khống titan ven biển Bình Định .23 Bảng 2.3 Hệ số tương quan hàm lượng khống vật hữu ích thân quặng sa khoáng titan khu Tân Thành .24 Bảng 2.4 Hệ số tương quan chiều dày hàm lượng khoáng vật hữu ích thân quặng sa khoáng titan Mỹ Thọ 25 Bảng 2.5 Hệ số tương quan cường độ gamma với hàm lượng khống vật hữu ích quặng sa khống titan theo chiều sâu mỏ Đề Gi 26 Bảng 3.1: Đặc trưng phân bố cường độ I thân quặng sa khoáng titan .34 Bảng 3.2: Kết tính I qua lớp kẹp mơ hình lớp quặng sa khống titan 36 Bảng 3.3 Hàm lượng nguyên tố phóng xạ đá granite sa khoáng 38 Bảng 4.1 Đặc trưng thống kê khống vật hữu ích mẫu trọng sa cường độ phóng xạ theo mẫu đơn 43 Bảng 4.2 Hệ số tương quan cặp R(C, I ) cường độ phóng xạ với khống vật hữu ích mẫu trọng sa theo mẫu đơn 46 ... thường phóng xạ, nhằm nâng cao hiệu cơng tác tìm kiếm, thăm dị mỏ sa khoáng titan khu vực ven biển cần thiết Đề tài ? ?Dự báo tài nguyên khoáng sản sa khống titan đới ven biển tỉnh Bình Định dựa dị. .. Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Địa chất khống sản & thăm dị MSHV: 11330376 I TÊN ĐỀ TÀI: Dự báo tài nguyên khoáng sản sa khống titan đới ven biển tỉnh Bình Định dựa dị thường phóng xạ II NHIỆM... văn ? ?Dự báo tài nguyên khoáng sản sa khoáng titan đới ven biển tỉnh Bình Định dựa dị thường phóng xạ? ?? bao gồm chương kèm theo 10 bảng biểu, 17 hình ảnh thể 64 trang A4 Luận văn thực dựa sở tài